Los astrónomos resuelven el misterio de la cordillera alrededor de Jápeto

Fotomosaico de imágenes de la sonda Cassini/Huygens. Crédito: NASA (Cassini probe), Matt McIrvin (image mosaic)

Artículo publicado el 11 de mayo de 2011 en The Physics ArXiv Blog

La misteriosa cordillera alrededor del ecuador de Jápeto probablemente es un antiguo anillo que se asentó en la superficie de la luna, dicen los geólogos planetarios.

Jápeto, la luna de Saturno, es uno de los objetos más misteriosos del Sistema Solar. Es bastante grande, la undécima luna en tamaño del Sistema Solar, y compuesta mayormente de hielo.

Pero Jápeto es un misterio. La mitad de la luna tiene un color oscuro y la otra mitad claro, sin rastro de gris. Tiene un abultamiento en su ecuador, como si estuviese girando rápidamente. Pero en realidad rota con bastante lentitud, una vez cada 79 días terrestres. Lo más desconcertante de todo es una cordillera que se extiende a lo largo de casi la mitad de su ecuador (ver la imagen).

Hoy, Jápeto desvela lentamente sus secretos. Los geólogos planetarios recientemente resolvieron el misterio de su aspecto en dos tonalidades. Resulta que el material oscuro es el residuo químico que queda cuando el hielo de agua se sublima.

La idea es que hace aproximadamente 1000 millones de años, un lado de Jápeto empezó a sublimarse más rápidamente que el otro, dejando un residuo oscuro. El hielo entonces se condensó en el otro lado de la luna, dejándolo más claro. El lado más oscuro absorbió más luz solar, haciendo que se calentase más e incrementando la tasa de sublimación en un ciclo de retroalimentación positiva.

Es este ciclo el que ha dejado a la luna en su actual estado de dos tonos.

Hoy, Harold Levison y sus colegas del Instituto de Investigación Southwest en Boulder, Colorado, han dado una explicación para las otras dos misteriosas características: La cordillera y abultamiento de Jápeto.

Su teoría es que en los inicios de su historia, Jápeto giraba a gran velocidad, probablemente una vez cada 16 horas aproximadamente. Esto provocó que se abultase alrededor de su ecuador.

En esta época sufrió el impacto de otra gran luna, la cual catapultó un enorme volumen de material a la órbita (un poco como la colisión que formó nuestra Luna). Esta masa orbital de escombros cayeron entonces víctimas de dos procesos distintos.

Para comprender estas fuerzas, primero necesitamos un poco de contexto sobre dinámica orbital. Los astrónomos han sabido desde hace tiempo que hay una distancia concreta a partir de la cual un objeto gravitatorio con escombros puede condensarse para formar un cuerpo sólido. Es lo que se conoce como el Radio de Roche. Sin embargo, cualquier cosa más cerca de ese límite se ve sometido a las fuerzas de marea y nunca se condensa.

Levison y compañía dicen que los escombros alrededor de Jápeto deben haber superado el Radio de Roche. El material más allá de este límite se condensa para formar una nueva Luna, la cual gradualmente cayó en espiral hacia Jápeto. Fue esta pérdida de su propio satélite lo que frenó la rotación de Jápeto al tranquilo ritmo que vemos hoy. Sin embargo, su cuerpo helado conservó la forma del abultamiento original.

Pero el material eyectado dentro del Radio de Roche no podría haber formado un cuerpo sólido y por tanto debe haber formado un anillo alrededor de Jápeto. Levison y sus colegas creen que este anillo era inestable y debe haberse acercado lentamente a la luna.

Por lo que la cordillera ecuatorial que vemos hoy son los restos de este anillo que se asentó en la superficie de la luna.

Parece una idea genial. Explica al menos dos de los grandes misterios de Jápeto. Y eso no está nada mal para una única teoría.

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en Technology Review.